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1、第25课 现代科学革命,一、经典物理学的危机,二、爱因斯坦与相对论(根据教材内容,自主完成本部分内容的梳理),提示:,三、量子理论中的微观世界,四、现代物理学兴起的意义 1.量子理论和相对论一起构成了现代物理学的基础,弥补了经典物理学在宏观的宇宙世界和微观的粒子世界的理论空缺,开阔了人们的视野,改变了人们看世界的角度和方式。 2.不仅对物理科学本身,对自然科学,而且对整个人类的思维产生了重大影响。 自主思考20世纪,物理学的发展取得的两项最重大的成就是什么?它们与经典物理学的关系是什么? 提示:量子理论和相对论。它们发展了经典物理学,弥补了经典物理学在宏观宇宙世界和微观粒子世界研究中的不足,为
2、人类描绘了一个崭新的世界。,探究点,相对论与经典力学的关系,材料导入 阿尔伯特爱因斯坦(18791955)的相对论(1905)产生了重大影响,该理论表明宇宙没有一个空间和时间的结构。根据这一理论,将时间和空间说成是绝对的是没有意义的,因为对这两种范畴的测量通常随着观察者的运动而改变。也就是说,对于测量者来说,空间和时间都是相对的。对于门外汉来说,这些观点通常用不能理解的数学公式解释表明科学已经达到了能够被人类所知的界限。 美杰里本特利、赫伯特齐格勒新全球史,探究点,互动探究(1)根据材料,概括指出爱因斯坦相对论的主要内容及其在科学发展史上的地位。 (2)根据材料并结合所学知识,指出爱因斯坦的理
3、论与牛顿力学理论最明显的区别。 (3)根据材料并结合所学知识,说明爱因斯坦相对论与牛顿力学体系的关系。 提示:(1)主要内容:时间和空间是相对的。地位:科学已经发展到被人类所知的高度。 (2)牛顿力学理论的时空观是绝对的,爱因斯坦的时空观是相对的。 (3)相对论一方面否定了牛顿力学的绝对时空观,揭示了时间和空间的本质属性;另一方面也发展了牛顿力学,将其概括在相对论力学之中,把物理学推进到一个新的高度。,探究点,历史解释 牛顿力学与爱因斯坦相对论的关系 (1)爱因斯坦的相对论否定了牛顿经典力学的绝对时空论,从本质上修正了由狭隘经验建立起来的时空观,深刻地揭示了时间和空间的本质属性。 (2)相对论
4、同时也发展了牛顿力学,把牛顿力学概括在相对论力学之中,牛顿力学只是相对论力学在低速运动状态时的一个特例。狭义相对论反映的是物体高速运动的客观规律,是对牛顿力学的继承和发展。因此,不能据此认为,相对论的建立就一笔勾销了牛顿的历史功绩,广义相对论则使牛顿力学体系中的“空虚空间”这个概念失去了它的意义。,探究点,史家论断历史学家菲利普费尔南德兹-阿迈斯托在世界:一部历史中认为:爱因斯坦的相对论革新了传统的物理学,改变了大多数接受过教育的人对宇宙的认识。在他的世界里,每一种现象都带有欺骗性。物质和能量可以相互转换。双胞胎以不同的速度衰老,平行线可以交叉,光线弯曲的径迹其实缠绕宇宙。,探究点,典例剖析
5、【例题】 有学者认为科学理论的发展是一种累积式的发展,即不抛弃旧理论,并将其归化入更全面的理论当中。下列史实符合该学者观点的是( ) A.神创论与进化论 B.相对论与量子论 C.经典力学与相对论 D.经典力学与量子论 题目立意科学不是凭空产生的,任何科学成就都是在前人研究或理论成果的基础上,知识累积到一定程度的产物。本题主要考查科学理论继承与发展的关系及阅读理解材料并结合所学知识解答历史问题的能力。,探究点,解题指导:材料关键信息“不抛弃旧理论,并将其归化入更全面的理论当中”指的是一种继承与发展的关系。由此分析,进化论否定了神创论,A项不符合题意;相对论研究的是宏观高速运动,量子论研究的是微观高速运动,两者不具有继承与发展的关系,排除B项;经典力学是宏观低速运动的科学理论,而相对论否定经典力学中的绝对时空观,由低速运动发展到高速运动,C项符合题意;经典力学研究的是宏观世界的低速运动,量子论研究的是微观高速运动,排除D项。 答案:C,